Общая теория относительности простыми словами: Общая теория относительности — все самое интересное на ПостНауке

«Теория относительности простыми словами?» — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

ТеорииТеория относительностиОбъяснения

Александр Крупницкий

22 сентября 2021  ·

На Кью задали 5 похожих вопросовОтветитьУточнить

Павел Николаев

4

ОКНА ВЕКА, Оператор колл-центра  · 16 окт

Простыми словами — это набор формул и уравнений, с помощью которых можно просчитать особенности движения объектов (еще проще — это как механика Ньютона, только гораздо точнее — Механика Ньютона это как линейка, а теория относительности это как микрометр).

Комментировать ответ…Комментировать…

Вы знаете ответ на этот вопрос?

Поделитесь своим опытом и знаниями

Войти и ответить на вопрос

Ответы на похожие вопросы

теория относительности — 2 ответа, задан  746Z»>10 декабря 2018

Анна Бабкина

11,1 K

С огромным удовольствием узнаю новое сама, с еще большим — хочу делиться опытом, знаниями…  · 11 дек 2018

В соответствии с Википедией: «Теория относительности — физическая теория пространства-времени». Все началось с опубликованной Альбертом Эйнштейном в 1905 году работы, каторая объяснила многие вопросы, стоявшие в тот момент в физике. Естественно, работа вызвала бурное обсуждение и споры. Сам термин «теория относительности» ввел в 1906 году Макс Планк. Современная теория относительности состоит из специальной и общей теорий относительности. Специальная теория объясняет процессы, при изучении которых на поля тяготения можно не обращать внимания. Общая теория относительности — теория тяготения.

Комментировать ответ…Комментировать…

Что такое теория относительности? Простыми словами. — 2 ответа, задан  836Z»>1 апреля 2021

Гавриил Серов

1,3 K

Доктор дилетантских наук  · 1 апр 2021

Теория относительности это теория пространства-времени.

Она началась с электродинамики, уравнения которой открыл Максвелл. И которые противоречили ранее известным (со времен Ньютона) уравнениям механики.

Специальная теория относительности нашла, что противоречия снимаются, если предположить, что пространство и время объединены в пространство-время, обладающее определенными свойствами.

Из этого предположения следовало, что механика Ньютона становится недействительной при высоких скоростях. Что позже и подтвердилось.

Это все, что можно было рассказать простыми словами. Дальше должны пойти сложные.

Комментировать ответ…Комментировать…

Что такое теория относительности? Простыми словами. — 2 ответа, задан  836Z»>1 апреля 2021

Максим Голубов

35

Инвалид по зрению.   · 1 апр 2021

• Абрам вы слышали в Одессу приезжает Альберт Эйнштейн.

• А это кто?

• Ученый создавший Теорию относительности.

• А это шо?

• Ну как вам объяснить. Допустим ночь с Сарой покажется вам одним мановением. А если вас посадить голой ж-й на сковородку одно мгновение покажется вам вечностью.

• И шо, Эйнштейн будет все это показывать?

Комментировать ответ…Комментировать…

Что подразумевает собою теория относительности? — 1 ответ, задан 23 мая 2017

Владимир Шомин

2,5 K

Кандидат в муниципальные депутаты Восточного Измайлово, программист, Москва  · 23 мая 2017

Теория относительности возникла как попытка разрешить противоречия между уравнениями Максвелла, которые описывают электричество и магнетизм, и преобразованиями Галилея — «наивными» свойствами пространства и времени 

Ключевое различие — это тесная связь пространства и времени: разные положения точки отсчёта, приведут к разному моменту времени, когда произошло событие. Если в одной системе отсчёта, событие А было до события Б, в другой, может оказаться всё наоборот. Ещё одно очевидное различие — материальные объекты не могут двигаться быстрее скорости света, из-за чего начинают вести себя на огромных скоростях ОЧЕНЬ странно

Если вас интересует что-то более конкретное, вам стоит уточнить свой вопрос

Комментировать ответ…Комментировать…

теория относительности — 2 ответа, задан 10 декабря 2018

Валерия Т.

276

Мы все учились понемногу, чему-нибудь и как-нибудь…  · 11 дек 2018

Существуют две теории относительности — специальная (разработанная Эйнштейном) и общая (продолжающая её).

СТО говорит о том, что законы природы одинаковы для всех неподвижных или движущихся с постоянной скоростью тел, таким образом, скорость света в вакууме одникова для всех тел.

ОТО развивает теорию Эйнштейна и утверждает, что гравитационные эффекты не связаны с взаимодействием сил и полей, а обусловлены деформациями пространства — времени. Пространство в этой теории четырехмерно. Его деформации вызваны присутствием в нём массы и энергии тел.

Комментировать ответ…Комментировать…

Теория относительности Эйнштейна

Достаточно много разных теорий мы с вами уже обсуждали, но все время как-то обходили стороной одну, которая на данный момент кажется наиболее правдоподобной. Теория относительности Эйнштейна не кажется такой фантастической, как например, Теория струн. Она также выглядит убедительнее, хоть и менее интересно, чем Теория петлевой квантовой гравитации – ее основного конкурента. Итак, устраивайтесь поудобнее, заварите чайку, потому что путешествие наше будет не близким. Для начала углубимся в историю…

На дворе далекий 1905-ый год, до изобретения Теории квантовой гравитации оставалось еще почти 80 лет. Тогда еще не всемирно известный немецкий физик-теоретик Альберт Эйнштейн сделал два заявления, которые, если не потрясли весь мир, то точно заставили научное сообщество задуматься.

• Законы физики одинаково действуют на все объекты, движущиеся с постоянной скоростью относительно друг друга.
• Скорость света в вакууме есть постоянная величина, не зависящая от скорости наблюдателей.

Эти заявления стали основными постулатами специальной теории относительности. И вот она точно «перевернула игру». На протяжении десяти с лишним лет Эйнштейну не удавалось собрать пазл воедино, так как ускорение никак не вписывалось в формулу. И, когда у него это наконец получилось, планета увидела то, ради чего мы с вами здесь сегодня собрались – Общую теорию относительности, сокращенно просто ОТО. Она говорила о том, что все тела в разной степени искривляют пространство-время, особенно массивные, образуя тем самым то, что мы называем гравитацией.

О ней человечество узнало еще от Исаака Ньютона, когда тот говорил о силе тяготения между двумя объектами, которая зависит от их масс и расстояния, на которое они удалены друг от друга. Если коротко, то центр тяжести планеты и человека тянутся друг к другу, но, так как планета гораздо больше, она этого тяготения не ощущает, в отличие от человека. Как сказал бы один известный персонаж: в принципе, логично.

Главной проблемой Ньютона было то, что он не захотел разбираться в вопросе того, откуда вообще берется гравитация. Поэтому так и не нашел ошибки в своих предположениях. Эйнштейн же не стал сглаживать углы в пользу своей теории и начал изучение самих истоков гравитации. Он сумел доказать свое утверждение касательно скорости света в вакууме, и это позволило ему сделать вывод, от которого планета содрогнулась. 

Вооружившись основами СТО, Эйнштейн обратился к мировому научному сообществу с заявлением о том, что время и вещество неразрывны, поэтому их нужно объединить в один континуум или проще говоря пространство-время. Он говорил о том, что разные события, которые происходят в одно время для одного наблюдателя, могут проходить в разные промежутки времени для другого.

В процессе работы над Общей теорией относительности к Альберту пришло осознание того, что пространство-время искривляется словно резиновая мембрана под действием массивных объектов. На самом же деле это искривление происходит для всех объектов, но эта сила незначительна.

Теория относительности Эйнштейна

«Теория теорией, но где же пруфы?» — спросите вы. Вот и научное сообщество тоже спросило. До сих пор нет ни одного прибора, с помощью которого можно было увидеть состояние пространства-времени или каким-либо образом его измерить. Но, все же ученым удалось открыть несколько явлений, которые доказывают утверждения Эйнштейна.

Гравитационное линзирование

Это, пожалуй, самое явное доказательство ОТО. Сверхмассивные тела, такие как черные дыры, способны преломлять свет вокруг себя аки стеклянные линзы.

Гравитационное линзирование

До недавнего времени самым достоверным примером гравитационного линзирования был всем известный Крест Эйнштейна – изображение квазара, находящегося в 400 млн световых лет от нас. Если слово на букву «к» вызывает у вас недоумение, рекомендую почитать о том, что такое квазары.

Квазары

Почему же лишь «до недавнего времени»? Потому что в 2019 году мир убедился в существовании черной дыры, фотография которой в очередной раз дала прикурить Теории петлевой квантовой гравитации, возвысив ОТО на вершину Олимпа. Можете подробнее ознакомиться с тем, что дала нам первая фотография черной дыры.

Еще одним явлением в пользу теории Эйнштейна является белый карлик – мертвая звезда, находящаяся рядом с красным карликом, который значительно меньше ее по массе, но больше по размеру. Проходя рядом с красным, белый становится гораздо ярче от того, что его гравитационное поле искажает свет от соседа.

Изменения в орбите Меркурия

Меркурий находится так близко к Солнцу, что его орбита немного смещается под воздействием столь массивного объекта. Еще каких-то пару миллиардов лет такого смещения, и бедняга может столкнуться с Землей. Ну что ж, зато ОТО докажем.

Искривление пространства-времени Землей

НАСА решило проверить утверждение Эйнштейна о том, что Земля искривляет пространство-время вокруг себя. Они отправили на орбиту спутник, провели вычисления и выяснили, что ориентация гироскопов внутри этого зонда изменилась именно так, как и предсказывал ученый. Френсис Эверитт – глава этой исследовательской миссии, сказал, что пространство-время словно мед, в который погружена наша планета. При вращении эта субстанция закручивается вокруг нее. Вот такое вот сравнение.

Гравитационное красное смещение

Знаете ли вы, что такое спектрограмма? Если нет, загуглите, мы тут не это обсуждаем. Так вот, на этом изображении любого массивного объекта в космосе выделяют красное и фиолетовое смещение. Если объект, который является источником света, удаляется от массивного небесного тела, его спектрограмма смещает к красному цвету. Наоборот – к фиолетовому.

В далеком 1959-ом был проведен интересный эксперимент. Ученые Паунд и Ребка забрались на башню Гарвардского университета и стали запускать вверх гамма-лучи. Так как они находились дальше от поверхности Земли, частота лучей была немного меньше, чем обычно. Это доказало правдивость красного смещения из-за гравитационного искривления пространства-времени. Это явление называется эффектом Доплера – изменение длин волн излучения для наблюдателя по мере движения источника этих волн, о котором, возможно, я тоже когда-нибудь вам расскажу.

Общая теория относительности — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Из Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Общая теория относительности — это теория пространства и времени. Теория была опубликована Альбертом Эйнштейном в 1915. ^[1] Центральная идея общей теории относительности состоит в том, что пространство и время являются двумя аспектами пространства-времени. Пространство-время искривлено, когда есть материя, энергия и импульс, что приводит к тому, что мы воспринимаем как гравитацию. Связь между этими силами показана в уравнениях поля Эйнштейна. В общей теории относительности гравитация не имеет силы, как утверждал Ньютон. Согласно Эйнштейну, это искривление, которое искажает не только пространство, но и время. (замедление времени)

Центральной идеей общей теории относительности является «принцип эквивалентности». Например, два человека, один в лифте, сидящий на поверхности земли, а другой в лифте в открытом космосе, но разгоняющийся вверх со скоростью 90,8 м/с ² (каждую секунду объект набирает скорость 9,8 м/с), каждый из них будет наблюдать одинаковое поведение объекта, который он выронил из рук. Объект будет ускоряться до пола со скоростью 9,8 м/с ² в любом случае, делая невозможным различение, находятся ли они в покое в гравитационном поле или ускоряются вверх, создавая тот же эффект, что и гравитация на Земле. Другие версии этого типа «мысленного эксперимента» использовались, чтобы показать, что свет будет искривляться в ускоряющейся системе отсчета (перспективе). Существует несколько форм принципа эквивалентности. К ним относятся: принцип эквивалентности Ньютона, принцип слабой эквивалентности, гравитационный принцип слабой эквивалентности, принцип эквивалентности Эйнштейна и принцип сильной эквивалентности. ^[2]

Солнце можно рассматривать как своего рода долину в пространстве-времени, а одним из других объектов в долине (то есть пространство-время) является Земля. Земля не катится прямо к Солнцу (или шару), потому что движется слишком быстро. Сила, притягивающая Землю к Солнцу, примерно равна второй силе. Эта вторая сила называется центробежной силой. Центробежная сила существует потому, что Земля движется боком. Это боковое движение увеличивает расстояние между Землей и Солнцем. Поскольку Земля притягивается к Солнцу и одновременно удаляется, она остается примерно на одном и том же расстоянии. Это также то, как Луна вращается вокруг Земли. Во втором случае Земля — это шар, а Луна — объект. Однако этого примера долины недостаточно для демонстрации гравитации, потому что ткань пространства-времени на самом деле является четырехмерной, тогда как пример долины подразумевает двумерное пространство-время. Солнце и другие объекты с массой искривляют четырехмерную ткань пространства-времени. Пример долины — это просто аналогия, а не 100% реальность. ^[3]

Общая теория относительности предсказала многое, что позже было замечено. Это включает:

• По мере того, как свет приближается к Солнцу, он отклоняется к Солнцу в два раза больше, чем предсказывает классическая физика (система, использовавшаяся до общей теории относительности). Это было замечено в эксперименте, проведенном Артуром Эддингтоном в 1919 году. ^[4] Когда ученые увидели его эксперимент, они начали серьезно относиться к общей теории относительности.
• Перигелий планеты Меркурий вращается по своей орбите больше, чем это предполагается ньютоновской физикой. Общая теория относительности объясняет разницу между тем, что видно, и тем, что ожидается без него.
• Красное смещение от гравитации. Когда свет удаляется от объекта под действием силы тяжести (удаляется от центра долины), он растягивается в более длинные волны. Это было подтверждено экспериментом Паунда-Ребки.
• Задержка Шапиро. Кажется, что свет замедляется, когда проходит близко к массивному объекту. Впервые это было замечено в 1960-х годах космическими зондами, направлявшимися к планете Венера.
• Гравитационные волны. Впервые они были замечены 14 сентября 2015 г. ^[5]

• Специальная теория относительности

1. ↑ О’Коннор Дж.Дж. и Э. Ф. Робертсон (1996), «Общая теория относительности». Индекс математической физики , Школа математики и статистики, Сент-Эндрюсский университет, Шотландия, май 1996 г. Проверено 4 февраля 2015 г.
2. ↑ Ди Казола, Эоло; Либерати, Стефано; Сонего, Себастьяно (2015), «Неэквивалентность принципов эквивалентности», American Journal of Physics , 83 (39): 39–46, arXiv: 1310. 7426, Bibcode: 2015AmJPh..83…39Д, дои: 10.1119/1.4895342, S2CID 119110646
3. ↑ «Общая теория относительности». www.pitt.edu . Проверено 30 мая 2021 г. .
4. ↑ Дайсон Ф.В.; Эддингтон, AS; Дэвидсон, К. (1920), «Определение отклонения света гравитационным полем Солнца на основе наблюдений за полным затмением 29 мая 1919 года», Philosophical Transactions of the Royal Society A , 220 ( 571–581): 291–333, Bibcode: 1920RSPTA.220..291D, doi: 10.1098/рста.1920.0009
5. ↑ Эбботт, Бенджамин П.; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (2016 г.). «Наблюдение за гравитационными волнами от слияния бинарных черных дыр». Письма о физическом обзоре . 116 (6): 061102-1–061102-16. архив: 1602.03837. Бибкод: 2016PhRvL.116f1102A. doi: 10.1103/PhysRevLett.116.061102. PMID 26918975. S2CID 124959784.

• Теория относительности Альберта Эйнштейна словами из четырех или менее букв

Общая теория относительности — простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Из простой английской Википедии, бесплатная энциклопедия

Общая теория относительности — это теория пространства и времени. Теория была опубликована Альбертом Эйнштейном в 1915. ^[1] Центральная идея общей теории относительности состоит в том, что пространство и время являются двумя аспектами пространства-времени. Пространство-время искривлено, когда есть материя, энергия и импульс, что приводит к тому, что мы воспринимаем как гравитацию. Связь между этими силами показана в уравнениях поля Эйнштейна. В общей теории относительности гравитация не имеет силы, как утверждал Ньютон. Согласно Эйнштейну, это искривление, которое искажает не только пространство, но и время. (замедление времени)

Центральной идеей общей теории относительности является «принцип эквивалентности». Например, два человека, один в лифте, сидящий на поверхности земли, а другой в лифте в открытом космосе, но разгоняющийся вверх со скоростью 90,8 м/с ² (каждую секунду объект набирает скорость 9,8 м/с), каждый из них будет наблюдать одинаковое поведение объекта, который он выронил из рук. Объект будет ускоряться до пола со скоростью 9,8 м/с ² в любом случае, делая невозможным различение, находятся ли они в покое в гравитационном поле или ускоряются вверх, создавая тот же эффект, что и гравитация на Земле. Другие версии этого типа «мысленного эксперимента» использовались, чтобы показать, что свет будет искривляться в ускоряющейся системе отсчета (перспективе). Существует несколько форм принципа эквивалентности. К ним относятся: принцип эквивалентности Ньютона, принцип слабой эквивалентности, гравитационный принцип слабой эквивалентности, принцип эквивалентности Эйнштейна и принцип сильной эквивалентности. ^[2]

Солнце можно рассматривать как своего рода долину в пространстве-времени, а одним из других объектов в долине (то есть пространство-время) является Земля. Земля не катится прямо к Солнцу (или шару), потому что движется слишком быстро. Сила, притягивающая Землю к Солнцу, примерно равна второй силе. Эта вторая сила называется центробежной силой. Центробежная сила существует потому, что Земля движется боком. Это боковое движение увеличивает расстояние между Землей и Солнцем. Поскольку Земля притягивается к Солнцу и одновременно удаляется, она остается примерно на одном и том же расстоянии. Это также то, как Луна вращается вокруг Земли. Во втором случае Земля — это шар, а Луна — объект. Однако этого примера долины недостаточно для демонстрации гравитации, потому что ткань пространства-времени на самом деле является четырехмерной, тогда как пример долины подразумевает двумерное пространство-время. Солнце и другие объекты с массой искривляют четырехмерную ткань пространства-времени. Пример долины — это просто аналогия, а не 100% реальность. ^[3]

Общая теория относительности предсказала многое, что позже было замечено. Это включает:

• По мере того, как свет приближается к Солнцу, он отклоняется к Солнцу в два раза больше, чем предсказывает классическая физика (система, использовавшаяся до общей теории относительности). Это было замечено в эксперименте, проведенном Артуром Эддингтоном в 1919 году. ^[4] Когда ученые увидели его эксперимент, они начали серьезно относиться к общей теории относительности.
• Перигелий планеты Меркурий вращается по своей орбите больше, чем это предполагается ньютоновской физикой. Общая теория относительности объясняет разницу между тем, что видно, и тем, что ожидается без него.
• Красное смещение от гравитации. Когда свет удаляется от объекта под действием силы тяжести (удаляется от центра долины), он растягивается в более длинные волны. Это было подтверждено экспериментом Паунда-Ребки.
• Задержка Шапиро. Кажется, что свет замедляется, когда проходит близко к массивному объекту. Впервые это было замечено в 1960-х годах космическими зондами, направлявшимися к планете Венера.
• Гравитационные волны. Впервые они были замечены 14 сентября 2015 г. ^[5]

• Специальная теория относительности

1. ↑ О’Коннор Дж. Дж. и Э. Ф. Робертсон (1996), «Общая теория относительности». Индекс математической физики , Школа математики и статистики, Сент-Эндрюсский университет, Шотландия, май 1996 г. Проверено 4 февраля 2015 г.
2. ↑ Ди Казола, Эоло; Либерати, Стефано; Сонего, Себастьяно (2015), «Неэквивалентность принципов эквивалентности», American Journal of Physics , 83 (39): 39–46, arXiv: 1310.7426, Bibcode: 2015AmJPh..83…39Д, дои: 10.1119/1.4895342, S2CID 119110646
3. ↑ «Общая теория относительности». www.pitt.edu . Проверено 30 мая 2021 г. .
4. ↑ Дайсон Ф.В.; Эддингтон, AS; Дэвидсон, К. (1920), «Определение отклонения света гравитационным полем Солнца на основе наблюдений за полным затмением 29 мая 1919 года», Philosophical Transactions of the Royal Society A , 220 ( 571–581): 291–333, Bibcode: 1920RSPTA.220..291D, doi: 10.1098/рста.1920.0009
5. ↑ Эбботт, Бенджамин П.